Klar til installation og meget modstandsdygtig
Bornemann-Gewindetechnik har produceret gevindspindler og møtrikker til næsten alle industrigrene i mere end 25 år. Hovedfokus for produktionen er fremstilling af monteringsklare trapezformede skruedrev, der består af spindler og møtrikker til tunge løftesystemer, såsom dem, der bruges i løftesystemer til jernbanekøretøjer, i teater- og scenekonstruktion og i specialmaskinekonstruktion.
For donkrafte, der opnår et overfladetryk på mere end 20 newton pr. kvadratmillimeter under høj belastning og arbejder ved meget lave omdrejningshastigheder, er konstant smøring af de bærende flanker på gevindprofilerne helt afgørende. Dette skyldes, at utilstrækkelig smøring fører til øget slid, overdreven varmeudvikling og også til den uønskede stick-slip-effekt.
Stick-slip-effekt
Stick-slip-effekten, som også er kendt som stick-slip-effekten, beskriver den rykvise glidning af faste legemer, der bevæger sig mod hinanden. Effekten opstår altid, når den statiske friktion er større end glidefriktionen. Afhængigt af det tribologiske system fører dette til excitation af vibrationer, der udsendes fra en resonansoverflade som støj. Effekten forsvinder normalt, så snart friktionspartnerne er adskilt fra hinanden af et mellemprodukt eller smøremiddel. Stick-slip-effekten er generelt uønsket i tekniske anvendelser. Negative påvirkninger forårsaget af effekten kan observeres i lejer, føringer i lineær teknologi eller gevindspindler i løfteteknologi. Lyde som knirken fra en dør, knirken fra jernbaner i sving og skramlende vinduesviskere på bilruder er velkendte konsekvenser af denne effekt.
Ralph Wuertele, Manager Application Engineering hos Klüber Lubrication: »Især i tunge løftesystemer kan uegnede smøremidler let føre til smøremangler, der forårsager øget slid og dermed fører til for tidlig svigt af systemet.« Årsagen til fejl skyldes ofte designet af selve spindlerne. Manglende smørelommer på gevindprofilens lejeflanke forhindrer, at det påførte smøremiddel bliver siddende, når møtrikprofilerne glider hen over spindlen med en høj overfladebelastning. Enten presses smøremidlet af flanken, eller også skubbes det ind foran møtrikken. I begge tilfælde bryder smøremiddelfilmen af, hvilket i første omgang medfører en temperaturstigning og en stick-slip-effekt med til tider øredøvende lyde og senere kan føre til ødelæggelse af skruedrevet.
Dreje, rulle eller hvirvle?
Blyskruer kan fremstilles ved hjælp af forskellige produktionsprocesser. Gevinddrejning og gevindfræsning er processer, der sjældent bruges til disse skruedrev af økonomiske årsager, mens gevindrulning eller gevindvalsning bruges til at fremstille gevindspindler ved hjælp af spånløs koldformning. Denne fremstillingsproces er meget økonomisk, men på grund af de meget høje værktøjs- og opstillingsomkostninger kan den normalt kun bruges i store serier. Desuden fremmer valsede gevindspindler brud på smørefilmen på grund af den helt blanke gevindflanke. Det valsede trapezgevind har en alt for høj flankeoverfladekvalitet på grund af deformationsprocessen ved stempelpolering eller pressepolering, som også mangler smørelommer. Dette kan føre til den ovennævnte stick-slip-effekt eller brud på smørefilmen mellem spindlen og møtrikken.
Det ofte citerede argument om den længere levetid for valsede gevindspindler kan heller ikke bekræftes. Wirths-Werres fremlagde dette bevis i en udholdenhedstest. »Selv efter mange timers drift viste de hvirvlede gevindspindler kun minimale tegn på slitage,« forklarer Christian Zahn, konstruktionsingeniør hos Wirths-Werres. Ifølge Christian Zahn fører de spændinger i materialet, der forårsages af hvirvelprocessen, også ofte til omkostningskrævende efterbearbejdning. I hvirvelprocessen består hvirvelværktøjet til fremstilling af spindelgevind af en drevet hvirvelring med et sæt profilværktøjer. Det arbejder i det såkaldte kuvertskær, da arbejdsemnet roterer inden for denne værktøjsring under bearbejdningen.
Konvolutskæringen starter ved den ydre diameter med en spåntykkelse og spåndybde på 0 og øges løbende til den beregnede spåntykkelse og spåndybde eller gevinddybde, før den forlader emnet igen ved 0. Det giver et meget blødt snit med en meget glat overflade. Da et værktøjssæt består af flere individuelle skærekanter, der arbejder efter hinanden i et afbrudt snit, opstår der mikroskopisk små afbrydelser i emnets overflade mellem snittene, hvilket skaber polygonformede, konkave facetter i E-området, smørelommerne.
Disse smørelommer sikrer de gode smørefilmsegenskaber for hvirvlede blyskruer, da smøremidlet ikke berøres eller forskydes af de høje overfladebelastninger på gevindprofilernes lejeflanker i polygonernes dale. Som et resultat af sammenligningen af fremstillingsprocesserne kan det siges, at selvom valsning og slibning af gevindprofiler er moderne fremstillingsprocesser, der anbefales til mange anvendelser, bør den hvirvlende proces, der anvendes af Bornemann Gewindetechnik, foretrækkes til brug af trapezskruer til skruestikssystemer.